Exhibition Hall 1. Fachprogramm. Technical Programme

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1 Exhibition Hall 1 Fachprogramm Technical Programme 1

2 Lösungen für Food Retail Anwendungen mit R744 oder HC Kältemitteln Dipl.-Ing. Stefan Wesch, Global Application Manager, Danfoss A/S

3 Inhalt 1. Warum natürliche Kältemittel? 2. Mögliche Kältemitteloptionen 3. Warum CO 2? 4. Typische CO 2 Anwendungen a) Kaskaden Anlagen b) Transkritische Anlagen 5. Danfoss Komponentenportfolio für CO 2 6. Brennbare Kältemittel

4 Europäischer FKW (HFC) Phase-Down ohne spezifische Anwendungsverbote 100% 80% 60% 40% Basis: durchschnittlicher Jahresbedarf der Jahre 2009 bis % % % % % % % 20% Nicht enthalten: Anteil bestehender R 22 Geräte. R 22 Anteil geschätzt 10%. 0%

5 F-Gas-Verordnung: Einschränkungen für neue Geräte Verbote für neue Geräte: Zustand/ GWP-Grenzwert Ab Datum: 1. Januar Wichtigste Konsequenz Private Kühl- und Gefrierschränke Verbot von R134a. Natürliche Kältemittel wie R600a werden verwendet. Gewerbliche Kühl- und Gefrierschränke, hermetisch abgedichtet Verbot von R404A/507. Hauptsächlich werden natürliche Kältemittel verwendet Verbot von R134a. Hauptsächlich werden natürliche Kältemittel verwendet. HFO- Lösungen können eingesetzt werden. Ortsfeste Kälteanlagen für Temperaturen über -50 C Verbot von R404A/507. Natürliche Kältemittel und auch neue FKW werden zunehmend verwendet. Viele Lösungstypen. Zentralisierte Multipack-Kälteanlagen für die gewerbliche Nutzung mit einer Leistung 40 kw 150 und 1500 für Primärkreisläufe von Kaskaden 2022 Verbot von herkömmlichen FKW, außer R134a in Kaskaden. Auch neue FKW-/HFO-Gemische können eine Rolle spielen. Mobile Raumklimaanlage, hermetisch abgedichtet Verbot von herkömmlichen FKWs. Unter 150 g werden natürliche Kältemittel verwendet. Single-Split-Klimaanlagen mit weniger als 3 kg FKW Verbot von R134a, R407C und R410A. Erscheint für A2L-Kältemittel sehr wahrscheinlich realisierbar. Geräte können von Verboten befreit werden, falls die CO 2 -Emissionen während des Lebenszyklus niedriger sind. Zeitlich begrenzte Ausnahmen sind ebenfalls bei Anwendungen möglich, für die keine Alternative verfügbar ist z. B. aufgrund von Bauordnungen. Ausnahmen sollen auf dem Gerät gekennzeichnet werden.

7 Verfügbare Kältemittel Kältemittel Übergangs-/Service Kältemittel Mittel- und langfristige Kältemittel HFCKW und FKW Teilweise chloriert FKW Chlorfrei Niedriger GWP R134a-Ersatz Natürlich halogenfrei Einzelne Fluide Gemische Einzelne Fluide Gemische Neu Einzelne Fluide Gemische z. B. R22 R123 R124 R142b R22 - basiert: R402A R403A R408A z. B. R134a (1430) R125 (3500) R32 (675) R143a (4470) R152a (124) (GWP) z. B. R404A (3922) R507A (3300) R407C (1774) R410A (2088) R422D (2729) (GWP) z. B. HFO 1234yf (4) HFO 1234ze (6) XP 10 (> 600) Gemisch H Fluid DP-1 Auto AC-1 (GWP) z. B. R717 (0) R290 (3,3) R1270 (1,8) R600a (4) R170 (5,5) R744 (1) z. B. R600a/R290 R290/R170 R723 7

9 Warum CO 2 Positive Eigenschaften ODP = 0 GWP = 1 Unbrennbar Ungiftig (konzentrationsabhängig) Hohe volumetrische Kälteleistung Negative Eigenschaften Hohe Drucklage 9

11 11 Verteilung der verschiedenen Systeme

12 R744 Direktverdampfungskaskade R744 Direktverdampfungskaskaden sind den herkömmlichen FKW Anlagen sehr ähnlich mit dem Unterschied, dass CO 2 als Kältemittel für die Tieftemperaturtechnik eingesetzt wird. Zur Kühlung der unterkritischen CO 2 Installation kann ein beliebiges Kältemittel eingesetzt werden. 12

13 13 Direktverdampfungssytem

14 R744 Pumpsystem Es kann wiederum ein beliebiges Kältemittel zum Kühlen der CO 2 Installation eingesetzt werden. Zu den gefluteten NK Verdampfern wird flüssiges CO 2 gepumpt, welches zum Sammler zurückfließt. In den TK Verdampfern findet Direktverdampfung statt. 14

15 15 Pumpsystem

16 R744 Booster System Hierbei handelt es sich um eine Anlage in der ausschließlich CO 2 als Kältemittel zum Einsatz kommt. Bei höheren Umgebungstemperaturen wird der Prozess transkritisch. 16

17 Booster System

19 Danfoss-Komponentenportfolio für CO bar Max. zul. Betriebsüberdruck Komponenten ermöglichen stillstandfähige, eigensichere CO2- Anlagen ICMTS 140 bar: Überkritische Komponenten AKVH CCMT CCM DMT EVUL 90 bar: Stillstandfähige Komponenten für CO 2 - Anlagen ICF ICS ICM 52 bar: Komponenten für Industrieanlagen, die Heißgasabtauung ermöglichen 45 bar: Gewerblicher Bereich für subkritische CO 2

20 Danfoss-Komponentenportfolio für CO 2 Magnetventile Transkritische Expansionsventile Elektronische Expansionsventile Rohrleitungskomponenten Regelventile Danfoss- Lösungen für Industrie-, Gewerbe- und Lebensmittelein zelhandel- Anwendungen Gas-Bypass-Ventile Niveauregler Ventilstationen 20

21 Danfoss-Komponentenportfolio für CO 2 ICMTS CCMT AKVH Expansionsventil GBC Zur Kontrolle des Drucks im Zur Kontrolle des Drucks Expansionsventil für Kugelventile Gaskühler für große im Gaskühler für kleine Kühlmöbel MWP 90 bar Leistungen bis ca. 540KW und mittlere Leistungen bis MWP 90 Bar MWP 140 Bar ca. 100 KW MWP 140 Bar 21

22 Danfoss-Komponentenportfolio für CO 2 NRV Rückschlagventil MWP 90 Bar DMT Filtertrockner MWP 140 Bar EVUL Magnetventile MWP 70 Bar 22

23 Danfoss Komponentenportfolio für CO 2 MIMIC AKM Service Tool AKS 2050 AKS 32 AKS 32R AKS 33 RT Pressure Sensors Pressure Switches MBC 5000 KP 6 Temperature Sensors AKS 11 AKS 21A GD Gas Detection System Manager Danfoss Controls and Accessories for Industrial, Commercial and Food Retail Applications Pack Controllers AK PC 740 AK PC 780 AK PC 781 AK PC 783 XM 205 AKD 102 Drives Electronic Case Controllers AK CC 450 AK CC 550 AK CC 750 Cascade HX Controllers EKC 313 EKC 316A AK SC 255 Electronic HP Controls EKC 326A

25 Brennbare Kältemittel Kohlenwasserstoffe sind sehr umweltfreundlich und können als Alternative in vielen Anwendungen eingesetzt werden. Kohlenwasserstoffe haben: Kein Ozonabbaupotential Sehr niedriges Treibhauspotential Sind sehr energieeffizient Sind brennbar Refrigerants/Hydrocarbons.htm

26 Es gibt viele Kohlenwasserstoffe - aber nur wenige werden als Kältemittel eingesetzt Butan (R600) nicht sehr verbreitet Isobutan (R600a) Haushaltskälte Propan (R290) Ähnliche Eigenschaften wie R22 Ethan (R170) Propen (R1270) und Ethen (R1150) In der Industriekälte, werden oft mit anderen Kältemitteln gemischt. Ethane Propylene Propane Iso-butane HFC-R134a

27 27 Eigenschaften von brennbaren Kältemitteln

28 R290: Große Chiller für A/C & Wärmepumpen Kohlenwasserstoffe werden in Chillern, Wärmepumpen oder Kaskadensystemen für Supermärkte eingesetzt. Schätzungsweise 200 Chiller werden pro Jahr in Europa gebaut Das Industriesegment wächst beständig. Placed on a roof terrace Charge 10kg

29 Brennbare Kältemittel Warum nicht ausschließlich Kohlenwasserstoffe?? Kohlenwasserstoffe eignen sich ausgezeichnet als Kältemittel Allerdings gibt es Bedenken wegen der Brennbarkeit Einfluß der Brennbarkeit auf die Anwendungen unter Sicherheitsaspekten: Anwendungen mit geringer Füllmenge kein nennenswerter Einfluß Anwendungen mit begrenzter Füllmenge erhöhte Sicherheitsanforderungen Anwendungen mit mehreren Kühlstellen sehr hohe Sicherheitsanforderungen In der Zukunft wird die Anzahl möglicher Anwendungen steigen Die Sicherheit von Anwendungen Sicherheit mit Kohlenwasserstoffen kann nur gewährleistet werden, wenn folgende Normen befolgt werden EN 378 ISO 5149:2009 (draft) IEC andere

30 Sicherheitsstrategie für Regelungskomponenten Brennbarkeit und ATEX Mechanische Komponenten mit Anschlüssen <25mm: Keine weiteren Maßnahmen notwendig für Filtertrockner Rückschlagventile Schaugläser Mechanische Druckregler Elektrische Komponenten: Magnetventile elektronische Expansionsventile Danfoss Standpunkt: ATEX Zone 2 als freiwillige Maßnahme durchführen

31 Zusammenfassung - aktueller Stand Komponenten A1 A2L A3 Mechan.Komp onente < 25 mm Standard Standard Standard Anschluss > 25 mm Standard Elektrische Komponente Standard Sonderausführung für brennbare KM Kältemittel mit geringen GWP werden Standard! Viele Komponenten bereits verfügbar!

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Besuchen Sie uns in Halle 4 / Stand 102

33 Exhibition Hall 1 Fachprogramm Technical Programme 33